Szent Benedek-rendi katolikus gimnázium, Győr, 1939
28 Az ionok az elektromos erő hatására mozgásba jönnek. Láttuk az első fejezetben, hogy a Föld negativ töltése miatt a légkör alsó részében átlag 1 m-re 100 volt, tehát 1 em-re 1 volt potenciálkülönbség esik. Ennek a feszültségnek hatására a levegő ionjai átlag 1 cm sebességgel mozognak másodpercenkint. A pozitiv töltésű ionokat a Föld negativ töltése maja felé vonja, a negatívokat felfelé taszítja, azért a pozitiv ionok lefelé, a negatívok felfelé mozognak. Az ionok tovamozgása azonban áramot jelent, tehát pozitív áramlás tart állandóan Föld felé. (A negativ töltések eltávolodása is lefelé tartó pozitiv áramnak felel meg.) Ha kiszámítjuk ennek az áramlásnak az erősségét, kerek számban 2.10— 1 6 ampért kapunk em 2-enként. Ezt közvetlen kísérlet is igazolja. Kicsiny érték ez, de mivel a Föld felszinén mindenütt jelentkezik, az egész Földre vonatkozólag már jelentős, több mint 1000 ampér. Ilyen erős pozitiv áram folyik tehát bele a Földbe. Ez azonban 10 perc alatt kb. annyi pozitiv elektromosságot visz a Földbe, mint amennyi a Föld egész negativ töltése. Hiába adta volna meg tehát valami egyszer a Föld negativ töltését, a légköri elektromos áram azt 10 perc alatt lerontaná. A feladat tehát, amelyet meg kell oldanunk, még nehezebb lett. Olyan külső okot kell keresnünk, amelyik nemcsak a negativ töltést magyarázza meg, hanem azt is megmutatja, hogyan tud ez a negativ töltés állandóan megmaradni, noha folytonosan folyik be a Földbe a pozitiv elektromosság. Mondottuk már, hogy átlag minden cm 3-ben 700 ionpár van. Egy pozitiv és egy negativ ion mindig együtt keletkezik, de később már a kétféle ionok száma nem marad teljesen azonos. A Föld •negativ töltése vonzza a pozitiv ionokat, ezért a Föld felszínéhez közelebb eső levegőrétegek gazdagabbak lesznek pozitiv ionokban. A pozitiv ionoknak ez a túltengése azt eredményezi, hogy az 1 cm 3ben levő kétféle elektromosság nem közömbösíti egymást, hanem minden cm 3-nek végeredményben pozitiv töltése lesz. Ezt tértöltésnék nevezzük. Ezzel összefügg az is, hogy* a potenciál változása nem marad mindenütt 100 volt méterenkint, hanem felfelé fokozatosan kisebb lesz. 1000 m magasságban már csak 25 volt méterenként, 5000 m-nél csak 10 volt, és a sztratoszféra határánál jóformán zérus. A potenciálesésnek ez a csökkenése módot ad a tértöltés kiszámítására. 9) Azt kapjuk eredményül, hogy a légkör alsó 1000 m-es rétegében az átlagos érték 2.10— 9 tudományos egységnyi pozitiv töltés cm 3-enként. A Föld felszínéhez közel ennek 100szorosára növekedhetik a töltés értéke, felfelé pedig mindig kisebb lesz; 4000 m magasságban már legalább 10-szer kisebb, mint 1000 m-nél. 9) Az elektrosztatikai képlet alakja: ^ v _ _ dh> — Itt h a magassági koordinata. Ha ^ értéke gyanánt a Föld felszinén 1 volt / cm-t veszünk, 1000 m-rel magasanban pedig — volt / cm-t akkor kapjuk, hogy ç = 2.109 tudományos egység. Ennyi pozitiv többlet-töltése van minden cm 3-nek.
